DE102021122670A1

DE102021122670A1 - Device for protecting buildings from an earthquake

Info

Publication number: DE102021122670A1
Application number: DE102021122670.8A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-09-01
Filing date: 2021-09-01
Publication date: 2023-03-02
Anticipated expiration: 2041-09-02
Also published as: DE102021122670B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1; 10) zum Schutz eines Gebäudes vor einem Erdbeben mit wenigstens zwei, in einen Boden (7) einzulassenden Fundamenten (8) und mit einem einer Aufnahme einer Gebäudegrundplatte dienenden Tragwerk (5), das auf den wenigstens zwei Fundamenten (8) jeweils mit Hilfe eines Abrollkörpers (6) aufliegt, wobei der Abrollkörper (6) zwischen einer unteren, auf den wenigstens zwei Fundamenten (8) aufgebrachten Lagerschale (9) und einer oberen, gegenüberliegend zu der unteren Lagerschale (9) unterseitig am Tragwerk (5) vorgesehenen Lagerschale (21) eingebracht ist, um bei einer horizontalen Bewegung des Bodens (7) ein Abrollen des Tragwerks (5) gegenüber den wenigstens zwei Fundamenten (8) zu ermöglichen. Die Vorrichtung (1; 10) zeichnet sich dadurch aus, dass das Tragwerk (5) von mithilfe von Verbindungselementen (3, 33, 4) miteinander verbundenen Balken (2) gebildet wird.

The invention relates to a device (1; 10) for protecting a building from an earthquake, having at least two foundations (8) to be embedded in a floor (7) and having a supporting structure (5) which serves to accommodate a building base plate and which rests on the at least two foundations (8) each rests with the aid of a rolling body (6), the rolling body (6) between a lower bearing shell (9) mounted on the at least two foundations (8) and an upper bearing shell (9) opposite the lower bearing shell (9) on the underside bearing shell (21) provided on the supporting structure (5) in order to enable the supporting structure (5) to roll relative to the at least two foundations (8) when the floor (7) moves horizontally. The device (1; 10) is characterized in that the supporting framework (5) is formed by beams (2) connected to one another by means of connecting elements (3, 33, 4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz von Gebäuden vor einem Erdbeben gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 7.The invention relates to a device for protecting buildings from an earthquake according to the preamble of claims 1 and 7.

Derartige Gebäudegründungen bzw. Erdbebenschutzsysteme sind in ganz unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Sie dienen zum Schutz von Gebäuden aller Art wie Wohnhäusern, Fabrikgebäuden, Kraftwerken, insbesondere Kernkraftwerken vor den Auswirkungen von Erdbeben. Mit einem Erdbeben sind horizontale und vertikale Bodenschwingungen verbunden. Da die vertikalen Bodenschwingungen mit steigendem Abstand von dem Epizentrum eines Erdbebens stärker als die horizontalen Bodenschwingungen abnehmen, sind durch horizontale Beschleunigungskräfte hervorgerufene Schäden an Gebäuden in der Regel größer.Such building foundations or earthquake protection systems are known in very different designs. They are used to protect buildings of all kinds, such as residential buildings, factory buildings, power plants, especially nuclear power plants, from the effects of earthquakes. Horizontal and vertical ground vibrations are associated with an earthquake. Because vertical ground vibrations decrease more rapidly than horizontal ground vibrations with increasing distance from the epicenter of an earthquake, damage to buildings caused by horizontal acceleration forces tends to be greater.

Aufgabe der eingesetzten Erdbebenschutzsysteme ist es, die mit einem Erdbeben verbundenen horizontalen und vertikalen Bodenschwingungen zu dämpfen oder die Gebäude sogar von den Bodenschwingungen zu entkoppeln. Dabei wird u. a. versucht, die Bodenschwingungen mithilfe von Federsystemen aufzufangen. Weiter werden Gleit- oder Wälzlager eingesetzt, um ein Gleiten bzw. Abrollen des Gebäudes auf dessen Bodenfundamenten zu ermöglichen.The task of the earthquake protection systems used is to dampen the horizontal and vertical ground vibrations associated with an earthquake or even to decouple the building from the ground vibrations. Among other things, tries to absorb the floor vibrations with the help of spring systems. Furthermore, slide or roller bearings are used to enable the building to slide or roll on its floor foundations.

Im Einzelnen beschreibt die DE 601 10 919 T2 einen für den Einsatz in Gebäuden und ähnlichen Bauten zu verwendenden modularen Erdbebenschutz, dessen Zweck darin besteht, zwischen Erdboden und Fundament- oder Bodenplatte des Gebäudes eine elastisch verformbare Schicht herzustellen. Die Schicht zeichnet sich dadurch aus, dass sie aus einer Anzahl von Modulen in gleicher Ebene besteht, die sich zueinander auf einer Tangente befinden. Dabei ist jedes dieser Module aus zwei gleichen Teilen eines steifen Kunststoffmaterials hergestellt, die gegenseitig in deren Mitte durch einen Silentblock gesichert sind. Ein mit gekörnten Kunststoffelementen gefüllter Autoreifen wird umfangsseitig zwischen die Teile gelegt, wodurch eine verformbare elastische Kammer entsteht. Der Installationsaufwand des Erdbebenschutzes ist hoch.In detail describes the DE 601 10 919 T2 a modular seismic protection to be used in buildings and similar structures, the purpose of which is to create an elastically deformable layer between the ground and the foundation or floor slab of the building. The layer is characterized by the fact that it consists of a number of modules in the same plane that are tangent to each other. Each of these modules is made of two equal parts of a rigid plastic material, mutually secured in the middle by a silent block. A car tire filled with granulated plastic elements is placed circumferentially between the parts, creating a deformable elastic chamber. The installation effort for earthquake protection is high.

Aus der DE 10 2005 022 734 A1 ist weiter ein Basisisolierungssystem zur Verhinderung einer Übertragung von bei Erdbeben auftretenden horizontalen Schwingungen auf ein Gebäude bekannt. Das Gebäude ruht dabei auf zwei formschlüssig vollständig getrennten Platten, der Fundamentplatte und der Gebäudegrundplatte. Zwischen den beiden Platten sind Wälzkörper in Kugel- oder Rollenform eingebracht, die beim Auftreten horizontaler Schwingungen des Bodens und damit der Fundamentplatte ein fast reibungsfreies Abrollen der Gebäudegrundplatte in alle Richtungen ermöglichen. Um eine Rückkehr in die Ausgangslage sicherzustellen, ist eine absolute Formstabilität notwendig. Dies dürfte insbesondere bei vertikalen Lageverschiebungen nicht gegeben sein. Weiter ist der Aufbau des Basisisolierungssystems einerseits nicht einfach und andererseits gestaltet sich eine Bestandsaufnahme bzw. Schadensbehebung nach einem Erdbebenereignis schwierig.From the DE 10 2005 022 734 A1 a basic insulation system for preventing transmission of horizontal vibrations occurring during earthquakes to a building is also known. The building rests on two form-fitting, completely separate slabs, the foundation slab and the building base slab. Rolling elements in the form of balls or rollers are placed between the two plates, which allow the building base plate to roll almost friction-free in all directions when horizontal vibrations of the floor and thus the foundation plate occur. In order to ensure a return to the starting position, absolute dimensional stability is necessary. This should not be the case, particularly in the case of vertical shifts in position. Furthermore, the construction of the basic insulation system is not easy on the one hand and on the other hand an inventory or damage repair after an earthquake event is difficult.

Außerdem offenbart die WO 2015/140214 A1 eine Vorrichtung zur Schwingungsisolation von Bauwerken, Maschinen oder deren Komponenten, die einen rotationssymmetrischen Abrollkörper aufweist, welcher sich zwischen einer oberen Lagerschale und einer unteren Lagerschale befindet. Dabei sind die Lagerschalen eben oder abgerundet ausgestaltet und die obere Lagerschale und/oder die untere Lagerschale sind/ist vertikal gefedert und horizontal jeweils unverschieblich gelagert. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Abrollflächen des Abrollkörpers mit einem Radius ausgebildet sind, der größer als die halbe Höhe des Abrollkörpers ist und dass die vertikale Federung der unteren Lagerschale und/oder der oberen Lagerschale einen nicht-linearen S-förmigen Verlauf aufweist. Abrollflächen des Abrollkörpers und der Lagerschalen sind mit form- und/oder kraftschlüssigen Elementen versehen, die ein Verspringen oder Verrutschen des Abrollkörpers in den Lagerschalen verhindern. Zur Planung, Bemessung und auch zur Installation sind versierte Spezialisten erforderlich, die in Erdbebengebieten nicht ausreichend zur Verfügung stehen.In addition, the WO 2015/140214 A1 a device for vibration isolation of buildings, machines or their components, which has a rotationally symmetrical rolling body, which is located between an upper bearing shell and a lower bearing shell. The bearing shells are designed to be flat or rounded and the upper bearing shell and/or the lower bearing shell are/is vertically spring-loaded and horizontally each immovably mounted. The device is characterized in that the rolling surfaces of the rolling body are formed with a radius that is greater than half the height of the rolling body and that the vertical springing of the lower bearing shell and/or the upper bearing shell has a non-linear S-shaped course . Rolling surfaces of the rolling body and the bearing shells are provided with positive and/or non-positive elements that prevent the rolling body from jumping or slipping in the bearing shells. Experienced specialists are required for planning, dimensioning and also for installation, and they are not sufficiently available in earthquake zones.

Schließlich ist in der deutschen Offenlegungsschrift DE 38 19 591 A1 eine Pendellagerung offenbart, bei der ein kugelförmiger Stützkörper zwischen zwei Pfannen eingeschlossen ist, die in einem Bett eingefügt sind. Eine horizontale Verschiebungskraft ist bei der gewählten Stützkörperhöhe kleiner als die Trägheitskraft bei der niedrigsten Eigenfrequenz des Gebäudes. Für den Fall einer Auswechslung des Stützkörpers weist das Bett seitwärts eine waagerechte Abgrenzung zum Anbringen von Hebezeugen auf.Finally, in the German Offenlegungsschrift DE 38 19 591 A1 discloses a self-aligning bearing in which a spherical support body is trapped between two sockets inserted in a bed. A horizontal displacement force at the chosen support height is smaller than the inertial force at the lowest natural frequency of the building. In the event of the support body being replaced, the bed has a horizontal border on the side for attaching lifting gear.

Im Stand der Technik werden die horizontalen Verschiebungen aufgrund eines Erdbebens durch geeignete Lagerungen des Gebäudefundaments zwar häufig bewältigt, aber es besteht die Gefahr einer Rissbildung in einer auf die entsprechenden Lagerungen aufgesetzten großflächigen Platten wie etwa Gebäudegrundplatten.In the prior art, the horizontal displacements due to an earthquake are often overcome by suitable supports for the building foundation, but there is a risk of cracks forming in a large-area panel placed on the corresponding supports, such as building base panels.

Der Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Schutz von Gebäuden vor einem Erdbeben zu schaffen, die eine ausreichende Flexibilität aufweist, um eine Übertragung von Kräften bzw. Spannungen, die von einem Erdebenereignis hervorgerufen werden, auf eine Gebäudegrundplatte zu vermeiden, zumindest aber deutlich zu verringern.The object of the invention is therefore to create a device for protecting buildings from an earthquake, which has sufficient flexibility to transfer forces tens or stresses that are caused by an earthquake event on a building base plate to avoid, but at least to reduce significantly.

Die Aufgabe wird in Verbindung mit den in dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 7 angegebenen Merkmale mit den kennzeichnenden Merkmalen der jeweiligen Ansprüche gelöst.The object is achieved in connection with the features specified in the preamble of claims 1 and 7 with the characterizing features of the respective claims.

In einem ersten Aspekt sieht die Erfindung dazu eine Vorrichtung zum Schutz eines Gebäudes vor einem Erdbeben mit wenigstens zwei, in einen Boden einzulassenden Fundamenten und mit einem einer Aufnahme einer Gebäudegrundplatte dienenden Tragwerk, das auf den wenigstens zwei Fundamenten jeweils mit Hilfe eines Abrollkörpers aufliegt, vor. Dabei ist jeder Abrollkörper zwischen einer unteren, auf den wenigstens zwei Fundamenten aufgebrachten Lagerschale und einer oberen, gegenüberliegend zu der unteren Lagerschale unterseitig am Tragwerk vorgesehenen Lagerschale eingebracht, um bei einer horizontalen Bewegung des Bodens und damit der Fundamente eine Bewegung, vorzugsweise ein Abrollen des Tragwerks gegenüber den wenigstens zwei Fundamenten zu ermöglichen. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Tragwerk aus mithilfe von Verbindungselementen miteinander verbundenen Balken gebildet wird.In a first aspect, the invention provides a device for protecting a building from an earthquake with at least two foundations to be embedded in a floor and with a supporting structure serving to hold a building base plate, which rests on the at least two foundations with the aid of a rolling body . Each rolling body is inserted between a lower bearing shell mounted on the at least two foundations and an upper bearing shell provided on the underside of the supporting structure opposite the lower bearing shell, in order to cause a movement, preferably rolling, of the supporting structure when the floor and thus the foundations move horizontally to allow against the at least two foundations. The device is characterized by the fact that the supporting structure is formed from beams connected to one another by means of connecting elements.

Gemäß dem ersten Aspekt wird ein rasterartiges Tragwerk an dessen Verknüpfungspunkten auf Abrollkörper, die auf in den Boden eingelassenen Einzelfundamenten gelagert sind, aufgesetzt. Durch einen Eintritt eines Erdbebens hervorgerufene, auf die Einzelfundamente einwirkende zumindest horizontale Bewegungen werden mithilfe der Abrollkörper in ein Abrollen des mehrgliedrig aufgebauten, einer Aufnahme eines Gebäudes dienenden Tragwerks gegenüber den Einzelfundamenten umgesetzt.According to the first aspect, a grid-like structure is placed at its connection points on rolling bodies that are mounted on individual foundations embedded in the ground. At least horizontal movements that are caused by the occurrence of an earthquake and act on the individual foundations are implemented with the help of the rolling bodies in a rolling of the multi-part supporting structure serving to accommodate a building in relation to the individual foundations.

In einem zweiten Aspekt sieht die Erfindung dazu eine Vorrichtung zum Schutz eines Gebäudes vor einem Erdbeben mit wenigstens zwei, in einen Boden einzulassenden Fundamenten und mit einem einer Aufnahme einer Gebäudegrundplatte dienenden Tragwerk, das auf den wenigstens zwei Fundamenten jeweils mit Hilfe eines Abrollkörpers aufliegt, wobei jeder Abrollkörper zwischen einer unteren, auf den wenigstens zwei Fundamenten aufgebrachten Lagerschale und einer oberen, gegenüberliegend zu der unteren Lagerschale unterseitig am Tragwerk vorgesehenen Lagerschale eingebracht ist, um bei einer horizontalen Bewegung des Bodens eine Bewegung des Tragwerks gegenüber den wenigstens zwei Fundamenten zu ermöglichen. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Abrollkörper rotationssymmetrisch sind und von einem gummielastischen Material gebildet werden.In a second aspect, the invention provides a device for protecting a building from an earthquake with at least two foundations to be embedded in a floor and with a supporting structure that serves to hold a building base plate and that rests on the at least two foundations with the aid of a rolling body, wherein each rolling body is inserted between a lower bearing shell mounted on the at least two foundations and an upper bearing shell provided on the underside of the supporting structure opposite the lower bearing shell, in order to enable movement of the supporting structure relative to the at least two foundations when the ground moves horizontally. The device is characterized in that the rolling bodies are rotationally symmetrical and are formed from a rubber-elastic material.

Gemäß dem zweiten Aspekt werden durch einen Eintritt eines Erdbebens hervorgerufene horizontale und vertikale Bewegungen mithilfe der elastischen Abrollkörper in ein Abrollen des einer Aufnahme eines Gebäudes dienenden Tragwerks gegenüber den Einzelfundamenten umgesetzt.According to the second aspect, horizontal and vertical movements caused by the occurrence of an earthquake are converted with the aid of the elastic rolling bodies into a rolling of the supporting structure, which serves to accommodate a building, in relation to the individual foundations.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, von Wind auf ein Gebäude, das von der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgenommen wird, ausgeübte Kräfte oder Momente aufzunehmen. Die Erfindung bringt gemäß dem ersten Aspekt den Vorteil mit sich, einen Zugang zu der unter der Gebäudegrundplatte liegenden Vorrichtung zu ermöglichen, um insbesondere nach einem Erdbebenereignis Kontroll- und/oder Restrukturierungsmaßnahmen durchführen zu können. Die Erfindung bringt den weiteren Vorteil einer einfachen Installation der Vorrichtung vor Ort aus weitestgehend vorgefertigten Einzelteilen ohne großen Montageaufwand mit sich. Gemäß dem zweiten Aspekt bringt die Erfindung den Vorteil mit sich, dass hohe Punkt- oder Linienbelastungen an den Abrollkörpern vermieden werden.The invention brings with it the advantage of absorbing forces or moments exerted by the wind on a building which is accommodated by the device according to the invention. According to the first aspect, the invention brings with it the advantage of enabling access to the device lying under the building base plate in order to be able to carry out control and/or restructuring measures, in particular after an earthquake event. The invention brings with it the further advantage of simple installation of the device on site from largely prefabricated individual parts without great assembly effort. According to the second aspect, the invention has the advantage that high point or line loads on the rolling bodies are avoided.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantages result from the dependent claims.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt sind die Balken und/oder die Verbindungselemente zur Sicherstellung einer räumlichen Steifigkeit des Tragwerks gegeneinander verspannt. Dazu dienen Stangen und/oder Stahlseile mit entsprechenden Spann- und Sicherungseinrichtungen.In an embodiment of the device according to the invention according to the first aspect, the beams and/or the connecting elements are braced against one another to ensure spatial rigidity of the supporting structure. Rods and/or steel cables with appropriate tensioning and safety devices are used for this purpose.

In bevorzugter Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt ist mindestens ein mit den Balken und/oder die Verbindungselementen verbundener Ankerblock vorgesehen. Da von der Lagerung des Tragwerks mithilfe der Abrollkörper vertikale Bewegungen bzw. Vertikalkräfte nur in geringem Maß aufgenommen werden können, ist der mindestens eine Ankerblock zur Stabilisierung eines von dem Tragwerk aufgenommenen Gebäudes vorteilhaft. Der mindestens eine Ankerblock kann vorzugsweise in den Boden eingelassen werden. Größe und Masse des einen bzw. der mehreren Ankerblöcke sind gemäß den statischen Erfordernissen festzulegen. Der mindestens eine Ankerblock wird in weiter bevorzugter Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit dem Tragwerk, d. h. den Verbindungselementen und/oder den Balken verbunden vorzugsweise verspannt. Der mindestens eine Ankerblock dient als Kräftewiderlager bei einer relativen Bewegung der Einzelfundamente und des Tragwerks.In a preferred embodiment of the device according to the invention according to the first aspect, at least one anchor block connected to the beam and/or the connecting elements is provided. Since vertical movements or vertical forces can only be absorbed to a small extent by the support of the supporting structure with the aid of the rolling bodies, the at least one anchor block is advantageous for stabilizing a building supported by the supporting structure. The at least one anchor block can preferably be embedded in the ground. The size and mass of the one or more anchor blocks are to be determined according to the structural requirements. In a further preferred embodiment of the device according to the invention, the at least one anchor block is connected to the structure, d. H. the connecting elements and / or the beam connected preferably clamped. The at least one anchor block serves as a force abutment in the event of a relative movement of the individual foundations and the supporting structure.

Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sind die das Tragwerk bildenden Verbindungselemente und Balken bevorzugt gelenkig miteinander verbunden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt sind die Verbindungselemente des Tragwerks durch Klauengelenke mit den Balken verbunden. Dabei greifen an Balkenenden angebrachte Klauen in entsprechend gestaltete Klauentaschen an den Verbindungselementen ein. Die Klauen und die Klauentaschen werden bevorzugt von einem metallenen Material, vorzugsweise Stahl, weiter bevorzugt von verformungsfähigem Stahl gebildet.According to the first aspect of the invention, the connecting elements and beams forming the structure are preferably articulated to one another tied together. In a particularly preferred embodiment of the device according to the invention according to the first aspect, the connecting elements of the supporting structure are connected to the beams by claw joints. Claws attached to the ends of the beam engage in correspondingly designed claw pockets on the connecting elements. The claws and the claw pockets are preferably formed from a metal material, preferably steel, more preferably deformable steel.

Bei der Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt sind die Abrollkörper in bevorzugter Ausführung als rotationssymmetrische Körper ausgeführt. Besonders bevorzugt sind die Abrollkörper im Wesentlichen kugel- oder zylinderförmig ausgeführt. Sie können von einem harten Material wie Beton oder Metall, insbesondere Stahl aber auch von einem gummielastischen Material gebildet werden.In the device according to the first aspect, the rolling bodies are designed as rotationally symmetrical bodies in a preferred embodiment. The rolling bodies are particularly preferably designed to be essentially spherical or cylindrical. They can be formed from a hard material such as concrete or metal, especially steel, but also from a rubber-elastic material.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die obere Lagerschale in die Verbindungselemente integriert. Die Verbindungselemente werden dazu vorteilhaft aus Stahlbeton gebildet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, the upper bearing shell is integrated into the connecting elements. For this purpose, the connecting elements are advantageously formed from reinforced concrete.

Die untere Lagerschale wird bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung von einer auf die wenigstens zwei Fundamente aufgebrachten Auflagerplatte gebildet. Bevorzugt werden die Auflagerplatten in fein nivellierten Mörtelfugen auf die Fundamente aufgesetzt.In a further embodiment of the device according to the invention, the lower bearing shell is formed by a bearing plate applied to the at least two foundations. The bearing plates are preferably placed on the foundations in finely leveled mortar joints.

Als gummielastisches Material eignen sich im Rahmen der Erfindung recycelbare Gummi- und/oder Kunststoffmaterialien oder -produkte. Abrollkörper aus einem gummielastischen Material können sich bei der Abrollbewegung zur mechanischen Entkopplung des Tragwerks gegenüber den Fundamenten in Abhängigkeit der Auflagerlast und/oder der Größe der horizontalen, erdbebenbedingten Verschiebung zumindest elastisch verformen. Sie können dabei auch Walkarbeit leisten. Ebenso können Abrollkörper aus einem gummielastischen Material auch vertikale Bodenbewegungen, die von einem Erdbeben hervorgerufen werden, aufnehmen.Within the scope of the invention, recyclable rubber and/or plastic materials or products are suitable as the rubber-elastic material. Rolling bodies made of a rubber-elastic material can deform at least elastically during the rolling movement for the mechanical decoupling of the structure relative to the foundations depending on the bearing load and/or the size of the horizontal, earthquake-related displacement. You can also do flexing work. Likewise, rolling bodies made of a rubber-elastic material can also absorb vertical ground movements caused by an earthquake.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen die Abrollkörper eine auswechselbare Ausgleichsscheibe auf. Dazu sind die Abrollkörper zweiteilig ausgeführt, um die Ausgleichsscheibe zwischen den zwei Teilen aufzunehmen. Die Ausgleichsscheibe ist dem Material der Abrollkörper angepasst und wird vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Abrollkörper gebildet.In a further preferred embodiment of the device according to the invention, the rolling bodies have an exchangeable compensating disk. For this purpose, the rolling bodies are designed in two parts in order to accommodate the shim between the two parts. The shim is adapted to the material of the rolling bodies and is preferably formed from the same material as the rolling bodies.

Weiter bevorzugt sind die Ausgleichsscheiben durch einander gegenüberliegende Verriegelungstraversen, die in Ausnehmungen an den Abrollkörperteilen vorgesehen sind, positioniert bzw. platziert oder zentriert.More preferably, the shims are positioned or placed or centered by mutually opposite locking traverses, which are provided in recesses on the rolling body parts.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit begleitenden, teilweise stark vereinfachten und in unterschiedlichen Maßstäben gehaltenen Zeichnungen näher erläutert. Von den Figuren, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind, zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in 1 der in einen Boden eingelassenen Vorrichtung,
3 eine dreidimensionale perspektivische Detailansicht der 1,
4 eine Draufsicht auf die erste Ausführungsform,
5(a) eine Unteransicht eines Eckverbindungselements nach 5(a),
5(b) eine Schnittansicht eines Eckverbindungselements der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
6(a) eine perspektivische Ansicht auf einen Knotenverbindungselements der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
6(b) eine Unteransicht auf den Knotenverbindungselements nach 6(a),
7 ein Ausschnitt aus der 3,
8-10 jeweils eine Detailansicht der 8,
11 eine perspektivische Teilansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
12 eine Schnittdarstellung entlang der Linie XII-XII in 11.

The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments in connection with the accompanying drawings, some of which are greatly simplified and are on different scales. The figures, in which the same parts are identified with the same reference numbers, show:

1 a perspective view of a first embodiment of the device according to the invention,
2 a section along the line II-II in 1 the device embedded in a floor,
3 a three-dimensional perspective detail view of the 1 ,
4 a plan view of the first embodiment,
5(a) a bottom view of a corner connection element 5(a) ,
5(b) a sectional view of a corner connecting element of the first embodiment of the device according to the invention,
6(a) a perspective view of a node connection element of the first embodiment of the device according to the invention,
6(b) a bottom view of the node connecting elements 6(a) ,
7 an excerpt from the 3 ,
8-10 a detailed view of each 8th ,
11 a perspective partial view of a second embodiment of the device according to the invention and
12 a sectional view along the line XII-XII in 11 .

Eine in 1 insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 versehene erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung weist ein aus Balken 2, kreuz- und T-förmig ausgeführten Knotenverbindungselementen 3, 33 und Eckverbindungselementen 4 gebildetes Tragwerk 5 auf. Wie in 2 gezeigt, liegt das Tragwerk 5 auf im Bereich der Knoten- und Eckverbindungselemente 3, 4 vorgesehenen kugelförmigen Abrollkörpern 6 auf in einen Boden 7 eingelassenen Einzelfundamenten 8 auf. An Oberseiten der nach der Höhe ausgerichteten Einzelfundamente 8 sind als untere Lagerschalen für die Abrollkörper 6 dienende Auflagerplatten 9 vorgesehen. Die eine Tellermulde 11 aufweisenden Auflagerplatten 9 sind wie in 3 gezeigt mit Hilfe einer Mörtelfuge 12 auf die Einzelfundamente 8 aufgesetzt. Den quadratischen Einzelfundamenten 8 und Auflagerplatten 9 gegenüberliegend sind die Knoten- bzw. Eckverbindungselemente 3, 33, 4 auf den kugelförmigen Abrollkörpern 6 mit an diese angepassten Tellermulden 13 aufgesetzt.one inside 1 The first embodiment of a device according to the invention, provided overall with the reference number 1, has a support structure 5 formed from beams 2, cross- and T-shaped node connection elements 3, 33 and corner connection elements 4. As in 2 shown, the supporting framework 5 rests on spherical rolling bodies 6 provided in the area of the node and corner connection elements 3, 4 on individual foundations 8 embedded in a floor 7. On the upper side of the individual foundations 8 aligned according to the height, there are bearing plates 9 serving as lower bearing shells for the rolling bodies 6 seen. The support plates 9 having a plate recess 11 are as in 3 shown placed on the individual foundations 8 with the aid of a mortar joint 12 . Opposite the square individual foundations 8 and bearing plates 9, the node or corner connecting elements 3, 33, 4 are placed on the spherical rolling bodies 6 with plate recesses 13 adapted to them.

In 4 sind die kreuz- oder T-förmig ausgeführten Knotenverbindungselemente 3, 33 sowie die Eckverbindungselemente 4 des Tragwerks 5 mit entsprechenden Großbuchstaben versehen. Die Tellermulden 13 der Knotenverbindungselemente 3, 33, der Eckverbindungselemente 4 und der Auflagerplatten 9 sind der Kugelform der Abrollkörper 6 angepasst und in Form eines entsprechenden Kugelkalotte ausgeführt. Die Knoten- und Eckverbindungselemente 3, 33, 4 sind aus Beton, vorzugsweise Stahlbeton, hergestellt. Die aus Beton hergestellten Einzelfundamente 8 sind bis auf einen tragfähigen Grund im Boden 7 abgesenkt und gegebenenfalls als Kopfaufbauwerk für eine Tiefgründung wie Rammpfähle, Bohrpfähle oder Spundkästen ausgeführt. Es ist ebenso vorgesehen, an den Auflagerplatten 9 in den Fign. nicht gezeigte Zylinderöffnungen vorzusehen, welche nach einem schadhaften Erdbebenereignis mit einer Art Zementmilch gefüllt werden können, um die Auflagerplatten 9 nachzupressen.In 4 the cross- or T-shaped node connecting elements 3, 33 and the corner connecting elements 4 of the structure 5 are provided with corresponding capital letters. The plate recesses 13 of the node connecting elements 3, 33, the corner connecting elements 4 and the bearing plates 9 are adapted to the spherical shape of the rolling body 6 and are designed in the form of a corresponding spherical cap. The node and corner connecting elements 3, 33, 4 are made of concrete, preferably reinforced concrete. The individual foundations 8 made of concrete are lowered to a load-bearing base in the ground 7 and optionally designed as a head structure for a deep foundation such as driven piles, bored piles or bung boxes. It is also provided on the bearing plates 9 in Figs. to provide cylinder openings, not shown, which can be filled with a kind of cement milk after a damaged earthquake event in order to repress the bearing plates 9 .

Auf das Tragwerk 5 wird eine Beton- bzw. Stahlbetonplatte eines Gebäudes (nicht gezeigt) aufgesetzt. Durch die zwischen dem Boden 7 und dem Gebäude vermittelnde erfindungsgemäße Vorrichtung 1 wird eine seismographische Entkopplung des Gebäudes von in dem Boden '7 wie etwa bei einem Erdbeben möglichen Bewegungen erreicht. Um eine Übertragung von vertikalen Kräften auf das auf dem Tragwerk 5 ruhende Gebäude zu begrenzen, ist in dem Tragwerk 5 ein Ankerblock 14 vorgesehen. Der Ankerblock 14, der als monolithischer Betonblock oder auch als Hohlblock mit einer Sand- oder Steinschüttung ausgeführt sein kann, ist mit den aus Stahl oder Fertigbeton hergestellten Balken 2 und den Knotenverbindungselementen 3 wie in den 1, 4 gezeigt verbunden.A concrete or reinforced concrete slab of a building (not shown) is placed on the structure 5 . The device 1 according to the invention, which mediates between the floor 7 and the building, achieves a seismographic decoupling of the building from possible movements in the floor 7, such as during an earthquake. An anchor block 14 is provided in the supporting structure 5 in order to limit transmission of vertical forces to the building resting on the supporting structure 5 . The anchor block 14, which can be designed as a monolithic concrete block or as a hollow block with a sand or rock fill, is made of steel or concrete beams 2 and the node connecting elements 3 as in the 1 , 4 shown connected.

Zur Verbindung des Ankerblocks 14, der zur weiteren Stabilisierung des Gebäudes unter anderem auch gegenüber großen Windlasten wie in 2 gezeigt in den Boden 7 eingelassen werden kann, mit den Balken 2 und je nach Positionierung auch den Knoten- und Eckverbindungselementen 3, 33, 4 werden im Rahmen der Erfindung anhand der 7 bis 10 näher veranschaulichte Stahlseile 15, 16 oder Stahlstangen verwendet. Des Weiteren wird eine Stabilisierung des Tragwerks 5 durch Diagonalabspannungen 17 zwischen den Knotenverbindungselementen 3, 33 und Eckverbindungselementen 4 und Diagonalabspannungen 18 zwischen den Knotenverbindungselementen 3, 33 erreicht. Die Diagonalabspannungen 17, 18 sind ebenfalls als Stahlseile oder Stahlstangen ausgeführt.To connect the anchor block 14, which is used to further stabilize the building, among other things, also in relation to large wind loads as in 2 shown can be embedded in the floor 7, with the beam 2 and depending on the positioning also the node and corner connecting elements 3, 33, 4 are in the context of the invention based on 7 until 10 more illustrated steel cables 15, 16 or steel rods used. Furthermore, stabilization of the structure 5 is achieved by diagonal bracing 17 between the node connection elements 3, 33 and corner connection elements 4 and diagonal bracing 18 between the node connection elements 3, 33. The diagonal guyings 17, 18 are also designed as steel cables or steel rods.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 wird eine Entkopplung von erdbebeninduzierten Bewegungen des Bodens 7 und damit auch der Einzelfundamente 8 über die Lagerung des Tragwerks 5 mithilfe der etwa aus Beton oder Metall, vorzugsweise Stahl gebildeten Abrollkörper 6 erreicht. Darüber hinaus trägt die Flexibilität des Tragwerks 5 dazu bei. Diese wird durch eine Verbindung der mithilfe von Tellermulden 13 nach 5(a) bis 6(b) auf den Abrollkörpern 6 gelagerten Eck- und Knotenverbindungselemente 4, 3, 33 durch Klauengelenke 21 mit den Balken 2 erreicht. Die durch die Klauengelenke 21 zwischen den Balken 2 und den Knoten- und Eckverbindungselementen 3, 33, 4 bereitgestellte gelenkige Verbindung kann insbesondere vertikale Bewegungen oder Schwingungen des Bodens 7 aufnehmen.In the device 1 according to the invention, a decoupling of earthquake-induced movements of the ground 7 and thus also of the individual foundations 8 is achieved via the bearing of the supporting structure 5 with the aid of the rolling bodies 6 made of concrete or metal, preferably steel. In addition, the flexibility of the structure 5 contributes to this. This is through a connection with the help of plate recesses 13 after 5(a) until 6(b) corner and node connecting elements 4, 3, 33 mounted on the rolling bodies 6 are reached by claw joints 21 with the beams 2. The articulated connection provided by the claw joints 21 between the beams 2 and the node and corner connection elements 3, 33, 4 can absorb vertical movements or vibrations of the floor 7 in particular.

Wie in 5(b) dargestellt, sind an Längsenden 2a der Balken 2 Stahlplatten 22 angebracht, von denen eine Klaue 23 hakenartig vorsteht. Gegenüberliegend zu der vorzugsweise aus Stahl gebildeten Klaue 23 ist nach 5(b) an dem Eckverbindungselement 4 eine Stahlplatte 24 angebracht, auf die nach außen eine Klauentasche 25 angesetzt ist. Zur Verbindung des Balkens 2 mit dem Eckverbindungselement 4 wird die Klaue 23 des Balkens 2 in die Klauentasche 25 eingesetzt. Durch derartige, anhand eines kreuzförmigen Knotenverbindungselements 3 in 6(a) veranschaulichte gelenkige Verbindungen von Balken 2 und Knotenverbindungselementen 3, 33 sowie Eckverbindungselementen 4 wird eine hohe Flexibilität des Tragwerks 5 erzeugt.As in 5(b) shown, 2 steel plates 22 are attached to the longitudinal ends 2a of the beams, from which a claw 23 protrudes like a hook. Opposite the claw 23, which is preferably made of steel, is after 5(b) attached to the corner connecting element 4 is a steel plate 24 on which a claw pocket 25 is attached to the outside. To connect the beam 2 to the corner connector 4, the claw 23 of the beam 2 is inserted into the claw pocket 25. By such, based on a cross-shaped node connection element 3 in 6(a) illustrated articulated connections of beams 2 and node connecting elements 3, 33 and corner connecting elements 4, a high flexibility of the structure 5 is generated.

Die gelenkige Verbindung wird einerseits durch einen spielbehafteten Sitz der Klauen 23 in den aus Stahl gebildeten Klauentaschen 25 bereitgestellt. Andererseits trägt die Verformbarkeit der Klauen 23 und der Klauentaschen 25 zu der gelenkigen Verbindung bei. Mit der Gelenkfunktion der an sich formschlüssigen Verbindungen des Tragwerks 5 ist es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 möglich, vertikale und horizontale Bewegungen in ausreichendem Maße aufzunehmen.The articulated connection is provided on the one hand by the claws 23 being seated with play in the claw pockets 25 made of steel. On the other hand, the deformability of the claws 23 and the claw pockets 25 contributes to the articulation. With the joint function of the actually form-fitting connections of the support structure 5, it is possible with the device 1 according to the invention to absorb vertical and horizontal movements to a sufficient extent.

Eine Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 wird vereinfacht anhand der 5(b) dargestellt. Aufgrund einer durch den Pfeil h1 veranschaulichten Bewegung des Bodens 7 und der Einzelfundamente 8 rollt der die Funktion eines Wälzkörpers übernehmende Abrollkörper 6 entlang der Tellermulde 11 der Auflagerplatte 9 wie durch den Pfeil k veranschaulicht ab. Dadurch wird das mit der Tellermulde 13 auf dem Abrollkörper 6 aufliegende Eckverbindungselement 4 in eine entgegengesetzte, durch den Pfeil h2 veranschaulichte Richtung bewegt.A mode of operation of the device 1 according to the invention is simplified with reference to FIG 5(b) shown. Due to a movement of the floor 7 and the individual foundations 8 illustrated by the arrow h1, the rolling body 6, which assumes the function of a rolling element, rolls along the plate recess 11 of the support plate 9, as illustrated by the arrow k. As a result, the corner connecting element 4 lying on the rolling body 6 with the plate recess 13 is opposed to one another set direction illustrated by the arrow h2.

Durch eine derartige Abrollbewegung des Abrollkörpers 6 zwischen der Auflagerplatte 9 bzw. dem Einzelfundament 8 und dem Eckverbindungselement 4 werden bei einem Erdbeben hervorgerufene horizontale Beschleunigungskräfte durch eine Relativbewegung des Tragwerks 5 gegenüber den Einzelfundamenten 8 aufgefangen. Auflagekräfte auf den Abrollkörper 6 an den Auflagelinien der Tellermulde 11 der Auflagerplatte 9 und der Tellermulde 13 des Eckverbindungselements 4 bilden mit einem Abstand der Auflagelinien ein Rückstellmoment, das den Abrollkörper 6 wieder in dessen ursprüngliche Lage zu bewegen versucht.Such a rolling movement of the rolling body 6 between the bearing plate 9 or the individual foundation 8 and the corner connection element 4 causes horizontal acceleration forces caused by an earthquake to be absorbed by a relative movement of the support structure 5 with respect to the individual foundations 8 . Bearing forces on the rolling body 6 on the bearing lines of the plate trough 11 of the bearing plate 9 and the plate trough 13 of the corner connecting element 4 form a restoring moment with a distance between the bearing lines, which attempts to move the rolling body 6 back into its original position.

Anhand der 7 ist die Abspannung des Ankerblocks 14 an den diesen umgebenden Balken 2 und Knotenverbindungselementen 3 des Tragwerks 5 dargelegt. Der Ankerblock 14 wird nach 7 mithilfe von Stahlseilen 15, die zwischen in 8 gezeigten Ankerrollen 26 entlang einer Zickzack-Linie an den Balken 2 und dem Ankerblock 14 geführt werden, an den Tragbalken 2 abgespannt. An Kanten des Ankerblocks 14 kommen dabei in 9 gezeigte Ankerdoppelrollen 27 zum Einsatz. Mithilfe von in 10 dargestellten Verankerungs- und Spannvorrichtungen 29 wird eine Abspannung des Ankerblocks 14 über dessen vier Kanten an den diesem gegenüberliegenden Balken 2 einstellbar erreicht. An eine mit einer Druckscheibe 30 mit angesetztem Ankerkopf 31 in dem Balken 2 eingesetzte Gewindestange 32 ist eine Klemmplatte 34 angesetzt. In der Klemmplatte 34 ist das Stahlseil 16 mit Klemmschrauben 35 festgelegt.Based on 7 the bracing of the anchor block 14 to the surrounding beams 2 and node connecting elements 3 of the structure 5 is presented. The anchor block 14 is after 7 by means of steel cables 15 connected between in 8th Anchor rollers 26 shown are guided along a zigzag line on the beam 2 and the anchor block 14, braced on the supporting beam 2. At the edges of the anchor block 14 come in 9 anchor double rollers 27 shown are used. with the help of in 10 Anchoring and clamping devices 29 shown anchoring the anchor block 14 is achieved via its four edges on the opposite beam 2 adjustable. A clamping plate 34 is attached to a threaded rod 32 inserted in the beam 2 with a thrust washer 30 with an attached anchor head 31 . The steel cable 16 is fixed with clamping screws 35 in the clamping plate 34 .

Mit den Verankerungs- und Spannvorrichtungen 29 kann die Abspannung des Ankerblocks 14 auf die Balken 2 und damit auf die Verbindungselemente 3, 4 derart eingestellt werden, dass die zur Aufnahme von horizontalen, erdbebenbedingten Beschleunigungen möglichen Verschiebungen der unteren und oberen Lagerschalen 9, 13 eingestellt bzw. begrenzt werden können. Entsprechend bewegen sich die Abrollkörper 6 zwischen der Auflagerplatte 9 und der Tellermulde 13 der Knoten- und/ oder Eckverbindungselemente 3, 4 soweit wie es der Ankerblock 14 aufgrund seiner Abspannung zulässt. Dabei wird über die Abspannung des Ankerblocks 14 mithilfe der Stahlseile 15, 16 eine auf die Knoten- und Eckverbindungselemente 3, 4 wirkende Vorspannung derart erzeugt, dass die Verschiebung der Auflagerplatte 9 gegenüber der Tellermulde 13 begrenzt ist. Eine Begrenzung der relativen Bewegung der Einzelfundamente 8 gegenüber dem Tragwerk 5 wird so bemessen, dass der Abrollkörper 6 die Auflagerplatte 9 bzw. die Tellermulde 13 nicht verlässt.With the anchoring and tensioning devices 29, the bracing of the anchor block 14 on the beams 2 and thus on the connecting elements 3, 4 can be adjusted in such a way that the possible displacements of the lower and upper bearing shells 9, 13 for absorbing horizontal accelerations caused by earthquakes can be adjusted or compensated .can be limited. Accordingly, the rolling bodies 6 move between the bearing plate 9 and the plate trough 13 of the node and/or corner connection elements 3, 4 as far as the anchor block 14 allows due to its bracing. A pretension acting on the node and corner connection elements 3, 4 is generated via the bracing of the anchor block 14 with the aid of the steel cables 15, 16 in such a way that the displacement of the bearing plate 9 relative to the plate trough 13 is limited. A limitation of the movement of the individual foundations 8 relative to the supporting structure 5 is dimensioned in such a way that the rolling body 6 does not leave the bearing plate 9 or the plate trough 13 .

Bei einer zweiten, anhand der 12, 13 veranschaulichten Ausführungsform 11 der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Abrollkörper 60 in zwei Kugelsegmente 61, 62 unterteilt, zwischen denen eine Ausgleichsscheibe 63 aufgenommen wird. Die Ausgleichsscheibe 63 ist aus dem gleichen gummielastischen Material wie der Abrollkörper 60 gebildet und wird mithilfe von Arretierungstraversen 64 zwischen den Kugelsegmenten 61 und 62 zentriert. Die Arretierungstraversen 64 stützen sich mit Schenkelelementen 65 auf dem Boden 7 ab. Die Arretierungstraversen 64 weisen die Querschnittsform eines Doppel-T-Trägers auf. Oberhalb und unterhalb eines Stegabschnitts 67 vorgesehene Flanschabschnitte 68 fassen die Arretierungsscheiben in paarweise gegenüberliegenden Ausnehmungen 69 der Kugelsegmente 61, 62 ein.In a second, based on the 12 , 13 Illustrated embodiment 11 of the device according to the invention, the rolling bodies 60 are divided into two spherical segments 61, 62, between which a shim 63 is accommodated. The compensating disc 63 is made of the same rubber-elastic material as the rolling body 60 and is centered between the ball segments 61 and 62 with the aid of locking traverses 64 . The locking traverses 64 are supported on the floor 7 with leg elements 65 . The locking traverses 64 have the cross-sectional shape of a double T-beam. Flange sections 68 provided above and below a web section 67 enclose the locking disks in pairs of opposing recesses 69 in the ball segments 61, 62.

Neben den bei der Verwendung eines Abrollkörpers 6 aus Beton oder Stahl auftretenden Kräften bzw. sich ineinander umwandelnden Energien treten bei dem aus einem gummielastischen Material gebildeten Abrollkörper 60 Verformungskräfte bzw. Verformungsenergien bei einer erdbebeninduzierten Relativbewegung von Tragwerk 5 und Einzelfundamenten 8 auf. Denn bei einer dadurch ausgelösten Belastung des Abrollkörpers 60 erfährt dieser eine Verformung von der Kugelform in einen längsovale Form. Je nach Größe der durch das Erdbeben hervorgerufenen Beschleunigungskräfte kann eine solche Verformung bereits zu einer Entkopplung des auf dem Tragwerk 5 ruhenden Gebäudes von den auf die Einzelfundamente 8 ausgeübten Beschleunigungskräften führen.In addition to the forces occurring when using a rolling body 6 made of concrete or steel, or the energies converting into one another, deformation forces or deformation energies occur in the rolling body 60 made of a rubber-elastic material during an earthquake-induced relative movement of supporting structure 5 and individual foundations 8 . When the rolling body 60 is loaded as a result, it undergoes a deformation from a spherical shape to a longitudinally oval shape. Depending on the size of the acceleration forces caused by the earthquake, such a deformation can already lead to a decoupling of the building resting on the supporting structure 5 from the acceleration forces exerted on the individual foundations 8 .

Ein Durchmesser der kugelförmigen Abrollkörper 6, 60, eine Dicke der Auflagerplatte 9 und eine Höhe der aus dem Boden 7 erhaben herausragenden Teile der Einzelfundamente 8 bestimmen den Umfang einer Zugänglichkeit des Tragwerks 5 von unten. Bei einem Durchmesser der kugelförmigen Abrollkörper 60 von etwa 60 cm, der Dicke der Auflagerplatte 9 von etwa 20 cm und der Höhe der aus dem Boden vorstehenden Teile der Einzelfundamente 8 von ebenfalls etwa 20 cm ist ausreichender Raum zur Begutachtung der Vorrichtung 10 nach dem Eintritt eines Erdbebenereignisses gegeben. Hinzuzurechnen ist dazu ggf. auch die Dicke der Balken 2 des Tragwerks 5 von etwa 60 cm.A diameter of the spherical rolling bodies 6, 60, a thickness of the bearing plate 9 and a height of the parts of the individual foundations 8 protruding from the ground 7 determine the extent of accessibility of the supporting structure 5 from below. With a diameter of the spherical rolling body 60 of about 60 cm, the thickness of the bearing plate 9 of about 20 cm and the height of the parts of the individual foundations 8 protruding from the ground of also about 20 cm, there is sufficient space to examine the device 10 after the entry of a given earthquake event. If necessary, the thickness of the beams 2 of the supporting structure 5 of about 60 cm should also be added to this.

Nach 12 erlauben die Ausnehmungen 69 gegenüber den Arretierungstraversen 64 einen Höhenausgleich. Sofern ein Erdbebenereignis eine vertikale Verschiebung eines Einzelfundaments 8 in dem Maße verursacht hat, das den Höhenausgleich innerhalb der Ausnehmungen 69 überschreitet, kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 ein Austausch einer Ausgleichsscheibe 63 erfolgen, um die vertikale Verschiebung des Einzelfundaments 8 auszugleichen. Dazu werden die Kugelsegmente 61, 62 mit Hilfe von Hydraulikstützen vertikal geringfügig gegeneinander bewegt. Nach einem Entfernen der Arretierungstraversen 64 wird die Ausgleichsscheibe 63 aus dem Abrollkörper 60 entnommen und durch eine Ausgleichsscheibe 63 mit einer anderen Dicke, die an die vertikale Verschiebung des Einzelfundaments 8 angepasst ist, ersetzt. Auf diese Weise kann im Rahmen der Erfindung nach einem Erdbebenereignis wieder eine höhenmäßige Ausrichtung der Einzelfundamente 8 erreicht bzw. deren Fehlausrichtung kompensiert werden.After 12 allow the recesses 69 compared to the locking traverses 64 a height adjustment. If an earthquake event has caused a vertical displacement of an individual foundation 8 to an extent that exceeds the height compensation within the recesses 69 , a compensating disk 63 can be exchanged with the device 10 according to the invention in order to compensate for the vertical displacement of the individual foundation 8 . For this purpose, the spherical segments 61, 62 moved slightly vertically against each other with the help of hydraulic supports. After removing the locking traverses 64 , the shim 63 is removed from the rolling body 60 and replaced by a shim 63 with a different thickness, which is adapted to the vertical displacement of the individual foundation 8 . In this way, within the scope of the invention, after an earthquake event, a vertical alignment of the individual foundations 8 can be achieved again or their misalignment can be compensated for.

Die anhand der 1 bis 12 beschriebenen Vorrichtungen 1, 11 werden aus vorgefertigten Elementen gebildet, die in einem Erdbebengebiet ohne aufwendige Vor-Ortmontage auf einfache Art und Weise zusammengebaut werden können.The based on 1 until 12 Devices 1, 11 described are formed from prefabricated elements that can be easily assembled in an earthquake zone without costly on-site assembly.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 60110919 T2 [0004]
DE 102005022734 A1 [0005]
WO 2015140214 A1 [0006]
DE 3819591 A1 [0007]

Claims

Device (1; 10) for protecting a building from an earthquake, having at least two foundations (8) to be embedded in a floor (7) and having a supporting framework (5) which serves to accommodate a building base plate and which rests on the at least two foundations (8) in each case rests with the aid of a rolling body (6), each rolling body (6) between a lower bearing shell (9, 11) mounted on the at least two foundations (8) and an upper bearing shell (9, 11) opposite the lower bearing shell (9) on the underside of the supporting structure (5) provided bearing shell (13) is introduced in order to allow a movement of the supporting structure (5) relative to the at least two foundations (8) during a horizontal movement of the floor (7), characterized in that the supporting structure (5) by using beams (2) connected to one another by connecting elements (3, 33, 4).

device after claim 1 , characterized in that the beams (2) and/or connecting elements (3, 33, 4) are clamped together to ensure spatial rigidity of the supporting structure (5).

device after claim 1 or 2 , characterized in that at least one anchor block (14) connected to the beams (2) and/or connecting elements (3, 33, 4) is provided.

device after claim 3 , characterized in that the at least one anchor block (14) is dimensioned for embedding in the ground (7).

Device according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the connecting elements (3, 33, 4) and the beams (2) of the supporting structure (5) are connected to one another by claw joints (21).

Device according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the rolling bodies (6) are essentially rotationally symmetrical.

Device (1; 10) for protecting a building from an earthquake, having at least two foundations (8) to be embedded in a floor (7) and having a supporting framework (5) which serves to accommodate a building base plate and which rests on the at least two foundations (8) in each case rests with the aid of a rolling body (6), each rolling body (6) between a lower bearing shell (9, 11) mounted on the at least two foundations (8) and an upper bearing shell (9, 11) opposite the lower bearing shell (9) on the underside of the supporting structure (5) provided bearing shell (13) is introduced in order to allow a movement of the support structure (5) relative to the at least two foundations (8) when the floor (7) moves horizontally, characterized in that the rolling bodies (6) are rotationally symmetrical and are formed from a rubber-elastic material.

Device according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that the upper bearing shell (21) is integrated into the connecting elements (3, 33, 4).

Device according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the lower bearing shell is formed by a bearing plate (9) applied to the at least two foundations (8).

Device according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the rolling bodies (60) have an exchangeable shim (63).

device after claim 10 , characterized in that the compensating disc (63) is positioned by mutually opposite locking crossbars (64).